KR200283739Y1 - 석유류저장탱크 물 감지경보장치 - Google Patents

Abstract

(1) 고안이 속한 기술분야

본 고안은 화학장치의 액체레벨측정, 수위검지경보장치분야 이다.

(2) 고안의 목적

석유류(원유를 정제하여 생산된 유류(油類)로서 그 비중이 물보다 가볍고, 물에 녹지않는 휘발유, 등유, 경유 등을 말한다. 이하 본 문서에서 "유류"라 한다)를 저장하는 탱크(유류를 저장하는 탱크(Storage Tank)를 말한다. 이하 본 문서에서 "저장탱크"라 한다)는 당해 저장탱크에 유류를 충전하거나 혹은 사용(배출)시에 유류가 충전 또는 배출되는량 만큼 압력이 걸리거나 부압(負壓)이 걸릴 수 있으므로 상시에 통기관(通氣管, Vent Nozzle)을 개방된 상태로 유지하며, 따라서 대기중의 공기가 저장탱크 내로 들어가거나 빠져나오게 된다. 이 과정에서 대기와 저장탱크 내부의 온도차에 의하여 대기중의 습기가 저장탱크 내에서 응축되어 자연적으로 물이 바닥에 고이게 된다. 또한 저장탱크의 맨홀(Manhole) 뚜껑의 체결이 부적절하거나 배관계통의 손상, 장마 등으로 지하수나 빗물 등이 저장탱크 내부로 유입되는 경우가 빈번하게 발생하고 있다.

유류의 저장탱크에 물(응축수 또는 외부로부터 유입되는 물을 통칭한다. 이하 본 문서에서 "물"이라 한다)이 유입되게 되면 여러 가지 피해가 발생하는데, 차량의 연료를 주로 하는 주유소의 저장탱크에 이와같은 경우가 발생한다면 차량에 유류 대신 물을 주입하게 되어 차량의 고장을 초래하고, 또한 보일러의 연료로서 유류를 공급하는 경우라면 보일러 내에 물이 유입되어 연소계통의 치명적인 고장을 일으키게 된다.

본 고안은 이와같이 유류저장탱크에 물이 유입될 경우 이를 감지하고 경보를 발하여 필요한 조치를 함으로서 그 피해를 예방하고자 고안되었다.

(3) 고안의 구성

① 본 고안은 유류저장탱크 내에 물의 수위(Level)를 감지하는 기구로서 물보다는 가볍고 유류보다는 무거워 물과 유류가 층을 이루고 있는 경우 그 경계부위에 위치할 수 있는 부레(도1의 ②)를 사용한다.

② 부레(도1의 ②)에는 자석(도1의 ④)을 설치하여 부레와 일체형으로 한다.

③ 부레는 몸체(도1의 ①)의 하단으로부터 끼워지는 형태로 몸체에 조립되어 몸체의 일정구간 내에서 상하로 자유롭게 움직이도록 한다.

④ 몸체의 중앙부에는 자력을 감지할 수 있는 자석스위치(도1의 ③)가 설치된다. 자석스위치(리드스위치)는 자석에서 발생하는 자력에 의하여 접점을 발생하거나 또는 접점이 해제되는 스위치이다.

⑤ 몸체를 저장탱크의 필요한 위치에 고정하고, 외부경보장치로부터 자석스위치까지의 인입도선을 보호하기 위하여 보호관(도1의 ⑤)을 설치한다.

(4) 고안의 효과

본 고안은 유류저장탱크에 일정량 이상의 물이 존재하게 되는 경우 이를 감지하고 경보를 발하여 필요한 조치를 하게 함으로서, 차량이나 연소기구에 물이 주입되어 발생할 수 있는 각종 피해와, 저장탱크 내에 물이 유입되므로서 발생하게 되는 저장탱크의 부식, 폐수의 발생 등의 손실을 사전에 예방할 수 있다.

Description

석유류저장탱크 물 감지경보장치{Water Detect and Alarm System for Oil Storage Tank}

(1) 본 고안이 속하는 기술분야는 액체레벨, 수위경보장치 분야이다.(2) 저장탱크에 저장된 두 종류의 액체에 대하여 각각의 수위를 측정하는 방법으로는 정전용량을 측정하는 방식을 이용한 장치가 개발되어 있다.

(1) 일반적으로 유류저장탱크에 응축수가 과다하게 생성되거나 탱크 또는 배관계통의 이상으로 지하수나 빗물 등이 탱크에 유입되는 등의 사유로 인하여 물이 차게되면, 차량이나 연소기구 등에 물을 주입하게 되는 사고로 이어져 많은 재산피해가 발생한다.

(2) 본 고안은 이와같이 유류저장탱크에 물이 유입되는 경우 이를 감지하고, 필요한 경보를 발하여 관리자가 적시에 적절한 조치를 강구할 수 있도록 물의 수위를 감지하는 기구, 이를 외부로 안전하게 신호를 보낼 수 있는 수단, 그리고 수신된 신호에 의하여 발광 또는 경보음 등을 발생하는 일련의 계통으로 설계되었다.

(3) 물의 수위를 감지하는 기구로서, 본 고안은 유류와 물이 서로 혼합되거나 화학반응을 일으키지 않고, 그 비중(比重, Specific Gravity)이 다른 점을 이용하였다. 즉 유류저장탱크에 물이 유입되면 상대적으로 무거운 물은 아래쪽으로부터 고이게 되며 유류와 층을 이루게 된다. 만일 유류보다 무겁고 물보다는 가벼운 부레를 만들어 층을 이루고 있는 이 액체에 넣게 되면, 이 부레는 경계층에 위치하게 된다. (도3 참조)

(4) 상기 3의 부레의 상승 또는 하강에 따른 정보를 외부로 전달하는 방식으로서, 본 고안에서는 자석(도1의 ④)에 의해 접점을 형성하는 자석스위치(도1의 ③)를 사용하였다. 즉, 부레에 자석을 고정설치하고 부레는 장치의 몸체를 타고 일정구간에 대하여 상승 또는 하강하도록 조립하며, 몸체내의 일정위치에 자석스위치를 배치함으로서, 물의 유입에 따라 부레가 상승하고 부레에 부착된 자석과 몸체에 고정된 자석스위치가 근접하게 될 때 접점이 형성되도록 하였다.(도3 참조)

(5) 외부에 설치된 경보장치(도1의 ⑨)는 상시에 자석스위치까지 전류를 보내고 있다가 자석스위치의 접점이 발생된 경우 발광(發光) 또는 경보음과 같은 신호를 발생하는 것이다.

(6) 전기적 신호를 외부로 안전하게 보내는 방법으로서, 전기적 신호를 발생하는 자석스위치와 인입도선(도1의 ⑧)을 보호관(도1의 ⑥) 내부에 설치하고 보호관은 그 외부와 완전히 구획된 공간으로 함으로서 액체내용물과 완전히 격리하여 스파크로 인한 폭발 가능성을 근본적으로 배제하였다.

(1) 도1은 본 고안의 전체 구성을 나타낸 것이다. 원안의 숫자는 부품번호이며 본 문서에서 각 부품번호별 명칭은 다음과 같이 통일한다.

① 몸체 ② 부레 ③ 자석스위치 ④ 자석 ⑤ 배출구 ⑥ 전선보호관 ⑧ 경보장치 ⑨ 인입도선

(2) 도2는 부레의 상세도이다. 도2에서 ⑦은 부레의 부력조절기구이다.

(3) 도3은 본 고안의 장치가 작동하게되는 원리를 나타내기 위한 참고도로서, 부레가 물의 수위(Level)의 상승에 따라 함께 상승하여 자석과 자석스위치가 서로 근접하게 되는 상황을 나타낸 것이다.(4) 도4은 본 고안과 연계된 경보장치부의 설계 개요이다. 그 목적에 따라 설계된 경보장치는 상시에 본 고안의 자석스위치(도1의 ③)에 전기적인 신호를 보내게 되며, 물이 유입되어 부레가 상승하고 자석(도1의 ④)이 자석스위치에 근접하게 되면 자석스위치의 접점이 형성되거나 해제되어 다른 전기적신호를 발생하게 되며, 이 신호를 받아 음향, 발광 등의 신호를 발생하게 된다.(5) 도5는 도4의 기능을 수행하기 위하여 설계된 경보장치의 회로도 이다.

(1) 몸체(도1의 ①)는 원형봉(棒)의 형태로서 그 하부에 홈을 파고 부레(도1의 ②)를 끼워 넣을 수 있도록 하며, 홈의 중앙부분에는 부레가 끼워진 상태에서 일정하게 상승 또는 하강하도록 돌출시켜 가공한다.

(2) 몸체에는 하부의 열린 홈으로 액체가 유입되는 경우 그 홈의 내부의 유체가 배출되도록 배출구(도1의 ⑤)를 상부에 뚫는다.

(3) 몸체의 상부에 구멍을 뚫어 자석스위치(도1의 ③)를 설치할 수 있도록 하고 자석스위치와 연결되는 전기배선을 액체와 완전히 구획하여 보호할 수 있도록 상부에 보호관(도1의 ⑥)을 설치한다.

(4) 부레(도1의 ②)는 도2와 같이 몸체의 홈에 끼워지는 형태로 조립될 수 있는 구조로 한다. 자석(도1의 ④)이 조립된 상태에서 부레의 평균비중(부레가 액체내부에서 차지하게될 부피에 해당하는 부레의 질량을 당해 부피로 나눈 값으로서, 속이 비어있는 경우에는 그 비어있는 부피를 포함한다)은 유류보다는 작고 물보다는 크게 한다. 부레의 평균비중이 이와같이 유류보다 작고 물보다 크게 하는 수단으로서는, 자체의 비중이 그 범위에 들어 있는 재료를 사용하여 제작하거나, 유류보다 비중이 작은 재료를 쓰되 비중이 큰 금속조각을 부력조절기구(도2의 ⑦)에 부착하거나, 물보다 비중이 큰 재료를 쓰되 부력조절기구(도2의 ⑦)를 부레의 하부 또는 속이 비어있는 형태로 함으로서 가능하다.

(5) 부레의 상부 중앙 쪽에는 자석(도1의 ④)을 설치한다. 이때 상호 대치되는 자석은 동일한 극끼리 마주보도록 하여 자석스위치(도1의 ③)에 작용하는 자장의 크기를 크게 한다. 자석스위치(도1의 ③)는 자석(도1의 ④)으로부터 작용하는 자장을 감지하여 작용되도록 설계되며, 부레가 가장 아래쪽에 위치할 때에는 감지하지 못하다가 도3과 같이 부레가 상승하여 자석과 자석스위치가 서로 가까워지면서 작동 되도록 한다.

(6) 자석스위치(도1의 ③)는 외부의 경보장치(도1의 ⑨)와 연결되며 자석스위치가 자석에 의해 접점이 발생 또는 해지된 경우 필요한 경보를 발하게 한다.

(7) 상기의 1호 내지 6호에서 명시된 일련의 장치는 도1과 같은 형태로 조립되어 저장탱크의 바닥부에 설치된다.

본 고안은 유류의 저장탱크에 물이 생성 또는 유입되는 경우 이를 감지하여 경보를 발하게 하고, 관리자로 하여금 필요한 조치를 할 수있게 하여 차량이나 연소기구에 물이 주입되는 등의 물의 유입으로 인해 생길 수 있는 사고를 예방할 수 있다.

Claims (2)

1. 유류저장탱크에 물이 유입되는 것을 감지하여 경보를 발하게 하는 석유류저장탱크 물 감지경보장치로서, 물보다는 가볍고 유류보다는 무거운 부레(도1의 ②)에 자석(도1의 ④)을 고정설치하고, 이 부레는 몸체(도1의 ①)에 조립되어 일정구간을 상승 또는 하강할 수 있게 하며, 몸체의 내부에는 자석스위치(도1의 ③)를 설치하고 자석스위치는 인입도선(도1의 ⑧)에 의해 외부의 경보장치(도1의 ⑨)와 결속되어 저장탱크에 설치된 상태에서, 물의 유입에 따른 물의 수위(Level) 상승으로 부레가 함께 상승하고 부레에 고정된 자석과 몸체에 근접된 자석스위치가 서로 근접하게 될 때 접점이 형성되어 외부의 경보장치(도1의 ⑨)로부터 경보음이나 발광(發光)등의 신호가 발생되는 특징을 갖는 구조의 것.
2. 1항에 있어서, 부레(도1의 ②)의 부력을 조절하기 위한 방법으로서 부레의 몸체에 부력조절기구(도2의 ⑦)를 두고, 여기에 부레의 재료보다 비중이 큰 재료를 설치하여 부레의 전체 무게를 크게 하거나, 부레조절기구의 위치에 홈을 파내어 액체와 접촉시에 하부의 개구부가 닫힘으로서 형성된 공간에 의하여 부레의 전체의 무게가 작아지도록 하는 특징을 갖는 부레를 사용한 석유류저장탱크 물감지경보장치